Ne kadar benzer olsalar da tanıdıkça ikizleri birbirinden ayırmanın yollarını bulabiliriz. Fakat aynı şeyi parçacıklar için söyleyemeyiz. Hiçbir şekilde iki özdeş parçacığı birbirinden ayırmak olanaklı değil. Kuantum kuramı bu ilkeden yola çıkarak, birden fazla özdeş parçacığın beraber olduğu sistemlerde bu parçacıkların çok farklı davrandığını gösteriyor. Bu parçacıklardan bir kısmı sanki birbirlerinden nefret ediyorlarmış gibi kesinlikle aynı kuantum durumunda olmak istemezler. Bu tip parçacıkların kuantum durumlarına dağılımlarını ilk defa inceleyenler anısına bu parçacıkların Fermi-Dirac istatistiğine uyduğunu söylüyoruz. Bu nedenle bu parçacıklara fermiyon denir. Aynı spine sahip iki fermiyon, aynı yerde bulunamaz, aynı hızla gidemez (ve elektronlar için, bir atomun aynı orbitalinde bulunamaz). Bu kısıtlama, varlığını ilk keşfeden Wolfgang Pauli'nin anısına "Pauli Dışlanma Prensibi" adıyla anılır. Elektronlar, proton ve nötronlar, nötrinolar fermiyondur. Diğer parçacıklar, yani fermiyon olmayanlar için aynı kuantum durumuna kaç parçacık girebileceği gibi bir kısıtlama yok. Bu diğer tip parçacıkların kuantum durumlarına dağılımını ilk defa inceleyen kişilerin anısına bu tip parçacıkların Bose-Einstein istatistiğine uyduğu söylenir ve parçacıklara bozon denir. Kuantum kuramının garipliklerinden biri de bozonların davranışlarında ortaya çıkıyor ve bu parçacıklar birbirlerini aşırı seviyorlarmış gibi davranıyorlar, başka bir deyişle mümkün olduğu kadar aynı kuantum durumuna girmeye çalışıyorlar. Fotonlar ve Helyum-4 izotopu bozonların en ünlü örnekleri. Lazerler ve süper akışkan Helyum bozonluktan ötürü oluşan olaylar. Bunların dışında doğa kuvvetlerinin iletilmesinde aracı olan, yani kuvvet taşıyan, parçacıkların (mezonlar, gravitonlar, W ve Z parçacıkları gibi) birer bozon olduğu ortaya çıkıyor. Kuantum alanlar kuramı hangi parçacıkların bozon hangilerinin fermiyon olması gerektiği konusunda basit bir kural veriyor. Ünlü spin-istatistik teoremine göre spinleri buçuklu sayılar (1/2, 3/2, ...) olan parçacıklar fermiyon, spinleri tam sayı olan parçacıklar (0,1,2,...) ise bozon oluyor. ![]() |